Einzelprojekt
Sauerstoffaktivierung an Kupfer-Komplexen in Wasser für selektive Oxidation/Oxygenierung organischer Substrate
Geldgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft
Laufzeit: 2022-2025
URL: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/495326964
Ausführliche Beschreibung:
Die selektiven katalytischen Oxidationen von organischen Substraten wie z. B. Cyclohexan sind äußerst wichtige Reaktionen in der chemischen Industrie und im Labor. Bislang erfolgen viele dieser Umsetzungen in organischen Lösungsmitteln mit zum Teil toxischen oder umweltschädlichen Oxidationsmitteln sowie teuren Edelmetall-Katalysatoren. Oft müssen diese Reaktionen auch unter erhöhter Temperatur und hohem Druck erfolgen. Im Gegensatz dazu sind Metalloenzyme (oftmals Monooxygenasen), häufig mit Eisen- oder Kupfer-Ionen im aktiven Zentrum, in der Lage, solche Oxidationen/Oygenierungen bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck mit Luft in Wasser zu katalysieren. Mit Modellkomplexen für diese Enzyme wurden diese Reaktionen bislang allerdings fast nur in organischen Lösungsmitteln durchgeführt. Für industrielle Anwendungen besteht dabei das Risiko, dass Gemische von Sauerstoff mit organischen Lösungsmitteln eine Feuer- oder sogar Explosionsgefahr mit sich bringen. Im Rahmen dieses Projekts sollen solche Umsetzungen daher in Wasser ermöglicht werden, zusammen mit Kupferkatalysatoren und Luftsauerstoff als Oxidationsmittel.
Die selektiven katalytischen Oxidationen von organischen Substraten wie z. B. Cyclohexan sind äußerst wichtige Reaktionen in der chemischen Industrie und im Labor. Bislang erfolgen viele dieser Umsetzungen in organischen Lösungsmitteln mit zum Teil toxischen oder umweltschädlichen Oxidationsmitteln sowie teuren Edelmetall-Katalysatoren. Oft müssen diese Reaktionen auch unter erhöhter Temperatur und hohem Druck erfolgen. Im Gegensatz dazu sind Metalloenzyme (oftmals Monooxygenasen), häufig mit Eisen- oder Kupfer-Ionen im aktiven Zentrum, in der Lage, solche Oxidationen/Oygenierungen bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck mit Luft in Wasser zu katalysieren. Mit Modellkomplexen für diese Enzyme wurden diese Reaktionen bislang allerdings fast nur in organischen Lösungsmitteln durchgeführt. Für industrielle Anwendungen besteht dabei das Risiko, dass Gemische von Sauerstoff mit organischen Lösungsmitteln eine Feuer- oder sogar Explosionsgefahr mit sich bringen. Im Rahmen dieses Projekts sollen solche Umsetzungen daher in Wasser ermöglicht werden, zusammen mit Kupferkatalysatoren und Luftsauerstoff als Oxidationsmittel.
